斜面是一种简单机械，生活和生产中使用斜面的好处是可以省力，通过比较沿斜面拉力F与物体重力G的比值可以判定省力情况：比值越小，越省力，那么斜面的省力情况与哪些因素有关呢?小明做了如下猜想：猜想1：与斜面的表面材料有关；猜想2：与斜面的倾斜程度有关；猜想3：与物体受到的重力大小有关。为验证上述猜想，小明利用如图所示装置进行实验，每次实验所用的物块材料及其表面粗糙程度相同，且物块均在沿斜面向上的拉力F作用下做匀速直线运动，实验结果记录如表。实验序号①②③④⑤⑥斜面倾角30°30°30°30°35°40°斜面的表面材料木板毛巾木板木板木板木板物块重力G/牛2.02.04.06.02.02.0沿斜面拉力F/牛1.351.522.704.051.521.70回答下列问题：

1. 斜面是一种简单机械，生活和生产中使用斜面的好处是可以省力，通过比较沿斜面拉力F与物体重力G的比值可以判定省力情况：比值越小，越省力，那么斜面的省力情况与哪些因素有关呢?小明做了如下猜想：

猜想1：与斜面的表面材料有关；

猜想2：与斜面的倾斜程度有关；

猜想3：与物体受到的重力大小有关。

为验证上述猜想，小明利用如图所示装置进行实验，每次实验所用的物块材料及其表面粗糙程度相同，且物块均在沿斜面向上的拉力F作用下做匀速直线运动，实验结果记录如表。

实验序号	①	②	③	④	⑤	⑥
斜面倾角	30°	30°	30°	30°	35°	40°
斜面的表面材料	木板	毛巾	木板	木板	木板	木板
物块重力G/牛	2.0	2.0	4.0	6.0	2.0	2.0
沿斜面拉力F/牛	1.35	1.52	2.70	4.05	1.52	1.70

回答下列问题：

(1) 通过对比实验(填序号)中的数据可知斜面的省力情况与斜面的表面材料有关；

(2) 通过对比实验①、⑤、⑥中的数据，得出的结论是；

(3) 分析表格数据，小明认为“斜面省力情况与物体受到的重力大小无关”他的依据是

【考点】

斜面及其工作特点;

【答案】

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实验探究题普通

1. 斜面是一种简单机械，在生活和生产中使用斜面的好处是可以省力，那么斜面省力情况与哪些因素有关呢?(使用斜面的省力情况可以通过比较沿斜面拉力F与物体重力G的比值大小来判定，比值越小，越省力)

小明做了如下猜想：

猜想1：与斜面的表面材料有关；

猜想2：与斜面的倾斜程度有关；

猜想3：与物体受到的重力大小有关。

小明为验证上述猜想，利用如图所示的装置进行了实验。实验中物体在斜面上做匀速直线运动，相关的记录如表。

实验序号	1	2	3	4	5	6
斜面倾角	θ	θ	θ	θ	θ₁(θ₁>θ)	θ₂(θ₂>θ₁)
斜面的表面材料	木板	毛巾	木板	木板	木板	木板
物块重G/N	2.0	2.0	4.0	6.0	2.0	2.0
沿斜面拉力F/N	1.35	1.52	2.70	4.05	1.52	1.70

(1) 物体从斜面底端沿斜面匀速拉到顶端过程中，倾斜角度越大，机械效率(填“越高” “越低”或“不变”) 。

(2) 通过对比实验1、5、6中的数据，得出的结论是。

(3) 小明通过实验验证猜想3是错误的，他的依据是。

(4) 完成实验后，小明还想知道实验1中物体在斜面上受到的摩擦力f的大小。已知斜面倾角θ时，斜面长1m、高0.5m，分析可知f=kN 。

实验探究题普通

2. 小新同学猜想影响斜面机械效率的因素有：a、物体的重力：b、斜面的倾斜程度：c、斜面的粗糙程度。小新同学在探究斜面的机械效率与物体的重力和斜面倾斜程度是否有关时，他利用同一块木板组成如图所示的装置，在不同条件下分别测出了斜面的机械效率，并对所测数据进行了分析论证。

(1) 在实验操作过程中，为了增大斜面的倾斜程度，应将垫木向(选填“左”或“右”)移动。

(2) 小新同学记录的部分实验数据如下表。

次数	斜面倾角θ	物块重量 G/N	斜面高度h/m	斜面拉力 F/N	斜面长s/m	功 W有/J	总功W总/J	斜面的机械效率
①	30°	5.0	0.6	4.2	1.2	3.0	5.0
②	30°	3.0	0.6	2.5\|	1.2	1.8	3.0	60%
③	45°	3.0	0.8	2.8\|	1.2	2.4	3.4	71%

根据表格中数据可知：第①次实验斜面的机械效率为%，第②次实验中物块所受的摩擦力为N。

(3) 通过对比实验①、②数据，可知斜面的机械效率与物体的重力(选填“有关”或“无关”)：通过对比实验②、③数据，可以得出的探究结论是。

(4) 若将物块换成等质量的有轮小车做实验，则该装置的机械效率将。 (选填“变大”、“变小”或“不变”)

实验探究题困难

3. 为了探究影响斜面机械效率的因素，小成利用三个质量不同的木块和一块长木板，设计了如图所示的实验装置，并按图正确完成了实验，相关实验数据和计算结果如表所示。请回答下列问题。

测量次数	物重 $\text{[math]}$	斜面高 $\text{[math]}$	沿斜面的拉力 $\text{[math]}$	斜面长 $\text{[math]}$	有用功 $\text{[math]}$	总功 $\text{[math]}$	机械效率 $\text{[math]}$
1	1.5	0.1	0.6	0.4	0.15	0.24	62.5%
2	3	0.1	1.2	0.4	0.3
3	6	0.1	2.4	0.4	0.6	0.96	62.5%

(1) 完成该实验需测量器材是。

(2) 请将表格中第2次测量时的数据补充完整，分别是、。

(3) 分析实验过程和数据，可知该实验结论是。

(4) 第3次实验中物体受到的摩擦力为N。

实验探究题困难